不同灌溉定額對滴灌小麥產(chǎn)量的影響

熱合木?亞合亞　馬合木江?艾合買提　葉爾寶拉提?阿帕克　魏永剛　葉爾江?米那甫

摘要 為了探究滴灌條件下新疆巴里坤縣滴灌小麥適宜的灌水定額，在新疆巴里坤縣大河鎮(zhèn)舊戶東村進行了大田試驗，設置了3個不同灌水定額，分別為T1（40 m3/hm2）、T2（50 m3/hm2）、T3（60 m3/hm2），研究不同灌水定額對滴灌小麥產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：灌水定額T1（40 m3/hm2）處理與其他處理相比產(chǎn)量更高、灌水量更少，最有利于節(jié)水增產(chǎn)。該研究結(jié)果可為探討新疆巴里坤縣滴灌小麥最優(yōu)的灌溉制度提供參考依據(jù)。

關鍵詞 滴灌小麥;灌水定額;產(chǎn)量

中圖分類號 S 275.6文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2020）23-0241-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.23.063

Effects of Different Irrigation Quota on the Yield of Wheat under Drip Irrigation

Rehemu·Yaheya1， Mahemujiang·Ahemat2， Yeerbalati·Apak3 et al

（1. Water Conservancy and Hydropower Project Management Station in Barkol Kazak Autonomous County of Xinjiang， Barkol， Xinjiang 839200;2. College of Water Conservancy and Civil Engineering， Xinjiang Agricultural University， Urumqi， Xinjiang 830052;3.Water Resources Bureau in Barkol Kazak Autonomous County of Xinjiang， Barkol， Xinjiang 839200）

Abstract In order to explore the irrigation quota of wheat under drip irrigation in Barkol County of Xinjiang， a field experiment was conducted in Jiuhudong Village， Dahe Town， Barkol County of Xinjiang. Three irrigation quotas were set up： T1 （40 m3/hm2）， T2 （50 m3/hm2）， T3 （60 m3/hm2）. The effects of different irrigation quotas on the yield of drip-irrigated wheat were studied.? The results showed that， compared with other treatments， T1 treatment with the irrigation quota of 40 m3/hm2 had the highest yield and the least amount of irrigation water， which was most conducive to water saving and yield increase. The research results could provide reference basis for exploring the optimal irrigation schedule for drip-irrigated wheat in Barkol County of Xinjiang.

Key words Drip-irrigated wheat;Irrigation quota;Yield

位于我國西北地區(qū)的新疆氣候干燥，降雨量少，是農(nóng)業(yè)為第一產(chǎn)業(yè)的內(nèi)陸干旱半干旱地區(qū)，其農(nóng)業(yè)用水占總用水量的96.64%[1]，水資源分布不均勻限制了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。然而，新疆水資源北多南少、西多東少，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局不平衡，每年6—8月降水量占年徑流量的60%～80%[2]。新疆農(nóng)業(yè)灌溉用水浪費嚴重，灌溉利用效率較低，全新疆平均農(nóng)業(yè)用水效率僅為0.35%，不同地州的用水效率間差異很大，最大值高達0.84%，最小值僅為0.03%[3]，實施節(jié)水灌溉需求比較突出，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉潛力巨大。

在近代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術中，滴灌技術是世界上最先進的節(jié)水技術之一，迄今為止已經(jīng)應用在多種經(jīng)濟農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，不僅有效解決了蒸發(fā)量大、水資源不足等問題，而且能節(jié)水與增產(chǎn)，與傳統(tǒng)的節(jié)水灌溉技術相比，節(jié)水效率提高了70%～80%[4-5]。新疆最大的糧食經(jīng)濟農(nóng)作物是小麥，2017年新疆小麥栽種面積117.33萬hm2，占糧食經(jīng)濟農(nóng)作物總種植面積的52%[6]。全疆大部分地州的小麥灌溉還采用非滴灌方式[7]，小麥滴灌技術具有一定的推廣和應用前景。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于2017年4—10月在新疆巴里坤哈薩克自治縣大河鎮(zhèn)舊戶東村（93°07′36.62″N，43°42′45.68″E）的0.24 hm2承包地中進行。研究區(qū)如圖1所示。大河鎮(zhèn)位于新疆哈密地區(qū)巴里坤縣的北部，南部距縣城15 km，屬于溫帶大陸性干旱氣候，平均海拔1 650 m。冬季比較寒冷，夏季比較涼快，光照充裕，四季沒有分明;年均氣溫4.27 ℃，極端最高氣溫33.6 ℃，極端最低氣溫-31.5 ℃。多年平均降水量僅220 mm左右，多年平均蒸發(fā)量1 638 mm，2017年8月降雨量最高（82.7 mm），年總降雨量為291 mm，小麥生長期內(nèi)的降雨量為231.5 mm，占全年降雨量的79.55%，日降水量大于0.1 mm的日數(shù)為56 d，全年日照時數(shù)為2 893 h。試驗區(qū)的地理位置具有優(yōu)勢，交通便利，氣候、土壤等條件接近，具有較好的灌溉條件與控制，土地相對平整，土壤肥力均勻，土壤質(zhì)地為壤土，0～60 cm土層的平均田間持水率為25.41%，土壤容重為1.44 g/cm3，是具有很強代表性的地塊，試驗地土壤物理性質(zhì)見表1。

1.2 供試品種

選擇新春11號，4月22日播種，干播濕出，8月27日收割。施足底肥，農(nóng)家肥3～4 t，三元復合肥15 kg，稀土、硫酸鋅各2 kg，磷酸二銨7～12 kg，在秋翻前一次性施入，深翻約30 cm為宜，其他管理措施與當?shù)卮筇镆粯印?/p>

1.3 試驗方法

采用田間分區(qū)試驗，試驗地面積為0.24 hm2，分3個試驗區(qū)T1（灌水定額40? m3/hm2）、T2（灌水定額50? m3/hm2）、T3（灌水定額60? m3/hm2）處理，每個試驗區(qū)面積0.08 hm2。

春小麥種植采用平播，行距15 cm，灌溉方式采用滴灌系統(tǒng)，布設3個小灌溉系統(tǒng)，灌溉水源利用地北部大河二渠水。選用單翼迷宮式滴灌帶，沿種植方向布置，間距為0.6 m（圖2），滴灌帶的滴頭流量為1.34 L/h，滴頭間距為0.3 m，管徑16 mm。支管為中心雙向鋪設滴灌帶，采用三通連接和按扣。灌溉制度按灌溉制度試驗對比法來進行，并定灌水次數(shù)和灌水日期，采用同等面積、不同的灌水定額來進行試驗，確定滴灌春小麥的最優(yōu)灌溉制度，春小麥整個生育期共灌7次。春小麥滴灌制度見表2。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 產(chǎn)量。確定灌水次數(shù)與時間，采用同等面積、不同的灌水定額來進行試驗，成熟以后按試驗區(qū)分別收割并計產(chǎn)。

1.4.2 氣象數(shù)據(jù)。采用當?shù)貧庀笳居^測數(shù)據(jù)進行試驗。2017年試驗區(qū)降雨量及氣象數(shù)據(jù)見表3。

1.4.3 灌溉水利用效率。

水分利用效率（kg/m3）=產(chǎn)量/作物全生育期耗水量 （1）

灌溉水利用效率（kg/m3）=產(chǎn)量/總灌水量[8]（2）

1.4.4 土壤含水量。在小麥播種前及收產(chǎn)后，測定0～60 cm土壤含水量。0～60 cm垂直土層深度內(nèi)，每20 cm深度測定1個數(shù)據(jù)，共測定3個（0～20、>20～40、>40～60 cm）深度。

1.4.5 作物耗水量。根據(jù)農(nóng)田水量平衡原則，計算滴灌小麥生長期的耗水量：

ET=P+M+K+（W₀-W_T）-S（3）

式中，ET是作物生長期t時間段內(nèi)的耗水量（mm）;P為t時間段內(nèi)的降雨量（mm）;W0為播種前0～60 cm土壤土層的儲水量（mm）;WT為收獲后0～60 cm土壤土層的儲水量（mm）;K為t時間段內(nèi)地下水的補給量（mm）;S為t時間段內(nèi)的深層滲漏量（mm）。

巴里坤縣大河鎮(zhèn)地下水位大于等于6 m[9]，所以地下水補給量K忽略不計（K=0）;試驗地灌水最多達到50～100 cm深度的土層，因此該土層范圍的滲漏量極小，可忽略不計（S=0）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌水處理下小麥產(chǎn)量與灌溉水量的關系

在不同灌水定額處理下，小麥的實際產(chǎn)量與灌水量的關系如圖3所示。從圖3可以看出，灌水量最大的處理是T3，產(chǎn)量卻是最低。產(chǎn)量最低的處理是T2，灌水量卻不是最大。產(chǎn)量最大的處理是T1，但其灌水量最小。處理T1的產(chǎn)量明顯高于處理T3，灌水定額從90 mm（處理T3）減小至60 mm（處理T1），實際產(chǎn)量從6 487.5 kg/hm2增加6 537.0 kg/hm2，產(chǎn)量增加了0.8%。因此，一方面，T1處理最好，其節(jié)水增產(chǎn)效果最好;另一方面，灌水量最大的處理，產(chǎn)量不一定最高。

2.2 不同灌水處理對小麥的產(chǎn)量及水分利用效率的影響

由表4可知，水分利用效率與灌溉水利用效率隨著總灌水量的增大而減小，產(chǎn)量也同樣隨之降低，T1處理的水分利用效率與灌溉水利用效率最大[10]，分別為1.02和1.56 kg/m3，T1比T2與T3處理分別高17.24%、34.21%與26.82%、51.46%。T2和T3處理春小麥整個生育期用水量比T1處理多，但其產(chǎn)量比T1處理低，水分利用效率與灌溉水利用效率也同樣比T1處理低，這說明滴灌春小麥用的灌水量適用，就能達到高效節(jié)水與有效提高產(chǎn)量的目的。綜上所述，T1處理是滴灌春小麥最有效的高效用水處理方法。

3 結(jié)論

（1）試驗結(jié)果表明，灌水定額與小麥的產(chǎn)量密切相關，表明“灌水定額大作物產(chǎn)量大，反之產(chǎn)量小”這個看法是錯的，灌水定額大，產(chǎn)量不一定大。

（2）各處理小麥的耗水量隨著灌水量的增大而增大，水分利用效率與灌溉利用效率反而隨灌水量的增大而減小。

（3）該試驗只是灌水定額不同，其他條件均相同，T1處理灌水量336 m3，產(chǎn)量6 537.5 kg/hm2，與其他處理相比灌水量最少、產(chǎn)量最高，所以T1處理的灌溉制度最優(yōu)，具有一定的推廣價值。

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基金項目 新疆少數(shù)民族科技人才特殊培養(yǎng)計劃科研項目（2016D0203）。

作者簡介 熱合木·亞合亞（1984—），男，新疆阜康人，工程師，從事水利水電工程及農(nóng)業(yè)節(jié)水研究。

*通信作者，講師，博士，碩士生導師，從事農(nóng)業(yè)節(jié)水及環(huán)境影響研究。

收稿日期 2020-05-21;修回日期 2020-08-06